Реле давления Советский патент 1993 года по МПК G01L19/06 

Изобретение относится к электротехническому приборостроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, в частности, для автоматизации сельскохозяйственных башенных и безба- шенных водонасосных установок.

Известно множество приборов и устройств для автоматизации водонасосных установок, действующих на самых разнообразных принципах. Среди них поплавковые, емкостные, контактные и, как показала практика.наиболее надежные приборы, действующие на принципе давления.

К таким приборам относится Монометрическое коммутационное устройство.

Однако использование такого устройства в сельскохозяйственном производстве весьма проблематично из-за сложности конструкции и невысокой надежности в условиях животноводческих ферм, Известно также Реле давления, содержащее корпус, крышку, мембрану, закрепленную в корпусе, упор, связанный с мембраной, шток, установленный на упоре, гайку, пружину, установленную между упором и гай- кой, полый регулировочный винт, шток, введенный в полый регулировочный винт и микропереключатель с регулируемым дифференциальным ходом.

Однако известное устройство сложно по конструкции и, как следствие, имеет невысокую надежность, кроме того рабочая часть мембраны имеет очень малый диаметр и, как результат/очень низкую чувствительность и, наконец, прибор не может работать без специального демпфирующего устройства, так как не имеет защиты от гидроударов, неизбежных в моменты включения и выключения насоса гидросистемы.

Цель изобретения - повышение надеж- нбсти в экстремальных условиях и визуальный контроль состояния герметизации.

Изобретение так же как и прототип, имеет корпус, разделенный на рабочую с входным штуцером и контрольную с элект- роконтактным переключателем камеры и упор, расположенный над мембраной с возможностью взаимодействия с кнопкой переключателя, регулируемого по высоте.

В отличие от прототипа в контрольной камере реле давления установлено ниппельное устройство, посредством которого в ней создано уравновешивающее противодавление, упор выполнен в виде плоской круглой пружины с перфорацией в двух противоположных сегментах, а входной штуцер выполнен с калиброванным отверстием. Контрольная камера также снабжена манометром, на шкале которого нанесены отметки нормального противодавления, также верхнего и нижнего пределов давления в напорной системе.

На фиг. 1 изображено реле давления в продольном разрезе (микропереключатель без разреза): на фиг. 2 - то же, разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг, 4 - тонкая плоская перфорированная пружина с перфорацией в двух противоположных сегментах; на фиг. 5 - разрез выводной электроклеммы, разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 6 - разрез ниппельного устройства, разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 7 - схема реле давления в собранном виде без регулировки и без противодавления в контрольной камере; на фиг. 8 - то же, отрегулированное на пределы конкретного объекта с противодавлением в контрольной камере; на фиг. 9 - то же, установленное на конкретном объекте в момент повышения давления в гидросистеме; на фиг. 10 - то же в момент предельного давления, т.е. в момент выключения насоса гидросистемы.

Реле давления содержит корпус 1 с рабочей камерой 2 и входным штуцером 3,в котором имеется калиброванное отверстие 4, эластичную диафрагму 5, упор 6 в виде плоской круглой пружины с перфорацией в двух противоположных сегментах, корпус контрольной камеры 7 с контрольной камерой 8, диаметрально расположенный регулируемый мостик 9, регулировочный винт 10, винты крепления 11 микропереключателя 12 с кнопкой переключателя 13, пробку регулировочного отверстия 14, выводные

электроклеммы 15, ниппельное устройство 16иманометр 17. При сборке реле давления необходимо правильно установить положение микропереключателя 12 на регулируемом мостике 9, перемещая микропереключатель 12, а следовательно и его кнопку переключения 13 по диаметру ближе или дальше от центра пружины. При этом минимальный переладили минимальный предел давления в напорной магистра- ли будет при расположении кнопки переключения 13 в центре, максимальный - при расположении ее на периферии.

Собранное реле (см. фиг. 7) устанавливается на специальный стенд, герметизиру- ется путем завинчивания регулировочного отверстия пробкой 14, и окончательно регулируется на необходимые параметры по давлению, путем подкачивания воздуха в контрольную камеру 8 через ниппельное ус- тройство 16.

Отрегулированное, проверенное на герметичность и снятое со стенда реле изображено схематично на фиг. 8. Здесь давление в контрольной камере 8, проходя через отверстия плоской перфорированной пружины 6, воздействует на эластичную диафрагму 5 и она приобретает выпуклую вниз форму. При этом манометр 17 показывает не только фактическое давление в контроль- ной камере, но и состояние герметизации реле давления.

Реле давления работает следующим образом: Штуцер 3 реле давления подключается к напорному трубопроводу в непосредственной близости к пусковой аппаратуре и насосу водонапорной станции любой конструкции (башенной, безбашенной и т.п.). При наличии давления в трубоп- роводе вода через калиброванное отверстие 4 поступает в рабочую камеру 2, постепенно сжимая там воздух и, поджимая эластичную диафрагму 5 к плоской перфорированной пружине 6.При этом в контрольной камере 8 повышается давление за счет перехода воздуха через отверстия в плоской перфорированной пружине 6. При дальнейшем повышении давления в рабочей камере 2, т.е. при работе насоса, эластичная диафрагма 5 начинает воздействовать на перфорированную пружину 6, а та, в свою очередь, на кнопку 13 микропереключателя 12 и в определенный момент происходит размыкание контактов микропереключателя, т.е. отключение насо- са. Этому моменту соответствует схематично изображенное на фиг. 10. положение эластичной диафрагмы 5, плоской перфорированной пружины 6 и стрелки манометра

17 (верхний уровень или верхний предел давления в напорной магистрали).

Постепенный разбор воды при выключенном насосе понижает уровень воды в башне или давление в безбашенной водокачке. Давление в напорном трубопроводе постепенно уменьшается до тех пор, пока действие эластичной диафрагмы 5 уравновесится упругостью плоской перфорированной пружины 6. В этот момент плоская перфорированная пружина 6 приобретает свою первоначальную форму и перестает воздействовать на кнопку 13, микропереключателя 12. Происходит замыкание контактов микропереключателя, т.е. включение насоса. Момент включения насоса и положение эластичной диафрагмы 5 с плоской перфорированной пружиной 6, а также положение стрелки манометра 17 схематично изображено на фиг. 9 (нижний уровень или нижний предел давления). А далее процесс повторяется.

Наиболее опасный перепад давлений Б напорной магистрали бывает в момент включения в работу насоса. Этому моменту соответствует положение рабочих органов реле, изображенное на фиг. 9, т.е. тогда, когда эластичная диафрагма 5 едва касается плоской перфорированной пружины 6. Поэтому гидравлический удар многократно компенсируется сначала калиброванным отверстием 4, затем воздушной подушкой 8 в рабочей камере 2, далее материалом эластичной диафрагмы 5, потом промежуточной прослойкой воздуха между плоской перфорированной пружиной 6 и эластичной диафрагмой 5 и, наконец, самой плоской перфорированной пружиной 6, которая имеет множество отверстий, взаимодействующих с эластичной диафрагмой и собственную упругость. Что же касается манометра 17, то он защищен еще дополнительно воздушной подушкой контрольной камеры 8.

Полная герметизация прибора ставит в выгодные условия работу контактов микропереключателя, а повышенное давление позволяет надежно контролировать состояние герметизации и заменяет спиральную пружину, тем самым существенно повышает чувствительность прибора.

В случае разгерметизации контрольной камеры давление в рабочей камере будет всегда выше чем в контрольной камере, поэтому контакты микропереключателя останутся всегда разомкнутыми (этому случаю соответствует положение рабочих органов датчика, изображенное на фиг. 10) и включение насоса становится невозможным, что

в значительной степени предохраняет насос от износа и аварии.

Формула изобретения 1. Реле давления, содержащее корпус, разделенный мембраной на рабочую с входным штуцером и контрольную с электроконтактным переключателем камеры и упор, расположенный над мембраной с возможностью взаимодействия с кнопкой переклю-. чателя, регулируемого по высоте, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в экстремальных условиях, контрольная камера снабжена ниппельным

элементом, для создания уравновешиваю- противодавления, упор выполнен в виде плоской круглой пружины с перфорацией в двух противоположных сегментах, а входной штуцер выполнен с калиброванным отверстием.

2. Реле по п. 1,отличающееся тем, что, с целью визуального контроля состояния герметизации, контрольная камера

снабжена манометром, на шкале которого нанесены отметки нормального противодавления, а также верхнего и нижнего пределов давления.

И -И

Фиг 2

4-г

ооооороооо оооофоооо oooojpooo . ооооооо

ооюо .

-®

Фиг. 4